Giporeya zonasi - Hyporheic zone

The giporeik zona a va uning yonidagi cho'kindi va g'ovakli bo'shliq mintaqasi oqim to'shagi, sayoz aralashgan joyda er osti suvlari va er usti suvlari. Ushbu zonadagi oqim dinamikasi va xulq-atvori (nomlangan) giporheik oqim yoki pastki oqim) er usti suvlari / er osti suvlarining o'zaro ta'siri uchun ham muhim deb tan olingan baliq yumurtlama, boshqa jarayonlar qatorida.[1] Innovatsion shahar sifatida suvni boshqarish Amaliyotga ko'ra, giporeya zonasi muhandislar tomonidan ishlab chiqilishi va suv sifatini yaxshilash uchun faol boshqarilishi mumkin qirg'oq yashash joyi.[2]

Ushbu zonada yashovchi organizmlarning yig'ilishi deyiladi giporheos.

Giporeik atamasi dastlab Traian Orghidan tomonidan kiritilgan[3] 1959 yilda ikkita yunoncha so'zni birlashtirib: gipo (quyida) va reoslar (oqim).

Giporeya zonasi va gidrologiyasi

Giporeya zonasi jarayoni

Giporeik zona - bu tez almashinadigan maydon, bu erda suv oqim oqimiga ko'chiriladi va tashqarida erigan gaz va erigan moddalar, ifloslantiruvchi moddalar, mikroorganizmlar va zarralarni olib yuradi.[4] Pastki geologiya va relyefga qarab giporey zonasi atigi bir necha santimetr chuqurlikda yoki o'nlab metrgacha lateral yoki chuqurlikda cho'zilishi mumkin.

Giforeik zonaning ham aralashtirish, ham saqlash zonasi sifatida kontseptual asoslari o'rganish uchun ajralmas hisoblanadi gidrologiya. Giporeik zona bilan bog'liq birinchi asosiy tushuncha bu yashash vaqti; kanaldagi suv giporey zonasiga nisbatan ancha tezroq harakat qiladi, shuning uchun bu sekinroq suv oqimi oqim kanalidagi suvning yashash vaqtini samarali oshiradi. Suvda yashash vaqtlari ozuqa moddalari va uglerodni qayta ishlash darajalariga ta'sir qiladi. Uzoq yashash vaqtlari eritilgan eritmani ushlab turishga yordam beradi, keyinchalik kanalga qaytarilishi mumkin, oqim kanali tomonidan ishlab chiqarilgan signallarni kechiktiradi yoki susaytiradi.[5]

Boshqa asosiy kontseptsiya - giforeik almashinish,[6][7] yoki suvning er osti zonasiga kirish yoki chiqish tezligi. Oqim suvi giporey zonasiga vaqtincha kiradi, ammo oxir oqibat oqim suvi er usti kanaliga qaytadi yoki er osti suvlarini saqlashga hissa qo'shadi. Giporeik almashinish tezligiga daryo pürüzlülüğü yaratgan suv oqimining qisqa yo'llari bilan oqim tuzilishi ta'sir qiladi.[8][9] Uzunroq oqim yo'llari geomorfik xususiyatlar, masalan, oqim meandrlari naqshlari, hovuz-rifllar ketma-ketligi, katta yog'och qoldiqlari to'g'onlari va boshqa xususiyatlar bilan bog'liq.

Giporey zonasi va uning o'zaro ta'siri oqimning pastki qismida harakatlanadigan oqim suvining hajmiga ta'sir qiladi. Qabul qilingan yutuqlar er osti suvlari oqimning quyi qismida harakatlanayotganda oqimga tushirilishini ko'rsatadi, shuning uchun asosiy kanaldagi suv hajmi oqimdan pastga qarab o'sib boradi. Aksincha, suv er osti suvlari zonasiga kirib, er usti suvlarining aniq yo'qotilishiga olib kelganda, oqimga etib boradigan suv "yo'qotish" deb hisoblanadi.

Giporeya zonasi turli xil afzalliklarni beradi:[10]

  • Baliqning turli turlari, suv o'simliklari va oraliq organizmlar uchun odat va boshpana;
  • Oqim suvida erigan ifloslantiruvchi moddalar konsentratsiyasini kamaytirish;
  • Asosiy oqim va er osti suvlari orasidagi suv va eruvchan moddalar almashinuvini boshqarish;
  • Daryo suvi haroratini yumshatish.

Giporey zonasini o'rganish

Oqim yoki daryo ekotizimi bu nafaqat yuzada ko'rinadigan oqar suvdan iborat: daryolar qo'shni qirg'oq mintaqalari bilan bog'langan.[11] Shuning uchun soylar va daryolar asosiy kanalning ostida va yon tomonida joylashgan dinamik giforeik zonani o'z ichiga oladi. Giporeik zona er usti suvlari ostida yotgani uchun uni aniqlash, miqdorini aniqlash va kuzatish qiyin bo'lishi mumkin. Ammo giporey zonasi biologik va jismoniy faollik zonasidir, shuning uchun oqim va daryo ekotizimlari uchun funktsional ahamiyatga ega.[12] Tadqiqotchi olimlar quduq va kabi vositalardan foydalanadilar piezometrlar, konservativ va reaktiv kuzatuvchilar,[13] va oqim kanalida ham, er osti qatlamida ham suvning ko'payishi va tarqalishini hisobga oladigan transport modellari.[14] Ushbu vositalar giporey zonasi orqali va oqim kanaliga suv harakatini o'rganish uchun mustaqil ravishda ishlatilishi mumkin, lekin umuman kanaldagi suv dinamikasining aniqroq tasviri uchun ko'pincha bir-birini to'ldiradi.

Biogeokimyoviy ahamiyati

Giporeik zona an ekoton oqim va er osti orasidagi: bu er osti suvlari va er osti suvlari o'rtasida cho'kindi-suv chegarasida aralashishning dinamik maydoni. Biogeokimyoviy nuqtai nazardan, er osti suvlari ko'pincha kam miqdorda erigan kislorodga ega, ammo erigan ozuqa moddalarini olib yuradi. Aksincha, asosiy kanaldan oqadigan suvda yuqori darajada erigan kislorod va pastroq ozuqa moddalari mavjud. Bu gipore zonasi darajasiga qarab har xil chuqurlikda mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan biogeokimyoviy gradyan hosil qiladi. Ko'pincha giporeik zonada ushbu interfeysda almashinadigan erigan oziq moddalarni qayta ishlaydigan heterotrof mikroorganizmlar ustunlik qiladi.

Giporey zonasi: gipore almashinuvining asosiy xususiyatlari va sabablari

Er usti suvlari va er osti suvlari o'rtasidagi asosiy farqlar kislorod kontsentratsiyasi, harorat va pHga taalluqlidir.[15] Asosiy oqim va er osti suvlari orasidagi interfeys mintaqasi sifatida giporey zonasi fizik-kimyoviy gradiyentlarga ta'sir qiladi, ular biokimyoviy reaktsiyalarni hosil qiladi, ular almashinuv sohasidagi kimyoviy birikmalar va suv organizmlarining harakatlarini tartibga solishga qodir.[16] Giporeya zonasi kanal suvida erigan ifloslantiruvchi moddalarning susayishiga muhim hissa qo'shadi[17] va energiya, ozuqa moddalari va organik birikmalar aylanishiga.[18] Bundan tashqari, u ifloslantiruvchi moddalarni daryo havzasi bo'ylab tashish bo'yicha muhim nazoratni namoyish etadi.[19]

Giporeik almashinuv natijalariga ta'sir qiluvchi asosiy omillar:[20]

  • Suv qatlamining geometriyasi va gidravlik xususiyatlari;[21][22]
  • Suv sathining balandligi vaqtincha o'zgarishi;[23]
  • Streaming topografik xarakteristikasi va o'tkazuvchanligi;[24]
  • Asosiy kanalning planimetrik morfologiyasi o'zgarishi natijasida hosil bo'lgan gorizontal gradiyentlar.[25]


Adabiyotlar

  1. ^ Levandovski, Yorg (2019). "Giporeya zonasi ilmiy jamoatchilikdan tashqari tegishlimi?". Suv. 11 (11): 2230. doi:10.3390 / w11112230.
  2. ^ Lourens, JE; M. Skold; F.A.Hussain; D. Silverman; V.H.Resh; D.L. Sedlak; R.G. Luty; J.E. McCray (2013 yil 14-avgust). "Shahar oqimlaridagi giporeya zonasi: suvni sifatini oshirish va faol yashash yo'li bilan suv muhitini yaxshilash uchun sharh va imkoniyatlar". Atrof-muhit muhandisligi fanlari. 47 (8): 480–501. doi:10.1089 / ees.2012.0235.
  3. ^ Org'idan, T. (1959). "Ein neuer Lebensraum des unterirdischen Wassers: Der hyporheische Biotop". Archiv für Hydrobiologie. 55: 392–414.
  4. ^ Benkala, Kennet E. (2000). "Giporey zonasi gidrologik jarayonlari". Gidrologik jarayonlar. 14 (15): 2797–2798. Bibcode:2000HyPr ... 14.2797B. doi:10.1002 / 1099-1085 (20001030) 14:15 <2797 :: AID-HYP402> 3.0.CO; 2-6. ISSN  1099-1085.
  5. ^ Grimm, Nensi B.; Fisher, Styuart G. (1984-04-01). "Interstitsial va er usti suvlari o'rtasidagi almashinuv: oqim almashinuvi va ozuqa moddalarining aylanishiga ta'siri". Gidrobiologiya. 111 (3): 219–228. doi:10.1007 / BF00007202. ISSN  1573-5117. S2CID  40029109.
  6. ^ Findlay, Styuart (1995). "Oqim ekotizimlarida er osti-er osti almashinuvining ahamiyati: giporey zonasi". Limnologiya va okeanografiya. 40 (1): 159–164. Bibcode:1995LimOc..40..159F. doi:10.4319 / lo.1995.40.1.0159. ISSN  1939-5590.
  7. ^ Bencala, Kennet E. (2006), "Giporeik almashinuv oqimlari", Gidrologiya fanlari entsiklopediyasi, Amerika saraton kasalligi jamiyati, doi:10.1002 / 0470848944.hsa126, ISBN  9780470848944
  8. ^ Kasaxara, Tamao; Wondzell, Steven M. (2003). "Tog 'oqimlarida giporeya almashinuvi oqimini geomorfik boshqarish". Suv resurslarini tadqiq qilish. 39 (1): SBH 3-1-SBH 3-14. Bibcode:2003 yil WRR .... 39.1005K. doi:10.1029 / 2002 WR001386. ISSN  1944-7973.
  9. ^ Xarvi, Judson V.; Benkala, Kennet E. (1993). "Tog'li suv sathida suv sathidagi er usti suv almashinuviga relyefli relyefning ta'siri". Suv resurslarini tadqiq qilish. 29 (1): 89–98. Bibcode:1993WRR .... 29 ... 89H. doi:10.1029 / 92WR01960. ISSN  1944-7973.
  10. ^ Giforeik qo'llanma: atrof-muhit menejerlari uchun er osti suvlari va suv sathining interfeysi to'g'risidagi qo'llanma. Atrof muhitni muhofaza qilish agentligi. 2009 yil. ISBN  978-1-84911-131-7.
  11. ^ "Allyuvial daryolarning ekotizimi istiqboli: ulanish va giporeik koridor | Scinaps | Qog'oz qidirish mexanizmi". Skinaps. Olingan 2019-03-15.
  12. ^ Boulton, Endryu J.; Findlay, Styuart; Marmonye, ​​Per; Stenli, Emili X.; Valett, H. Maurice (1998-11-01). "Daryolar va daryolardagi giforeik zonaning funktsional ahamiyati". Ekologiya va sistematikaning yillik sharhi. 29 (1): 59–81. doi:10.1146 / annurev.ecolsys.29.1.59. ISSN  0066-4162.
  13. ^ Mulholland, Patrik J.; Tank, Jennifer L.; Sanzone, Diane M.; Volxaym, Uilfred M.; Peterson, Bryus J.; Vebster, Jekson R .; Meyer, Judy L. (2000). "O'rmon oqimida azotli velosiped haydash 15n tracer qo'shilishi bilan aniqlanadi". Ekologik monografiyalar. 70 (3): 471–493. doi:10.1890 / 0012-9615 (2000) 070 [0471: NCIAFS] 2.0.CO; 2. hdl:10919/46856. ISSN  1557-7015.
  14. ^ Benkala, Kennet E.; Uolters, Roy A. (1983). "Tog 'hovuzida va rifl oqimida eruvchan transport vositalarini simulyatsiya qilish: vaqtinchalik saqlash modeli". Suv resurslarini tadqiq qilish. 19 (3): 718–724. Bibcode:1983 yil WRR .... 19..718B. doi:10.1029 / WR019i003p00718. hdl:2027 / uc1.31210024756569. ISSN  1944-7973.
  15. ^ Giforeik qo'llanma: atrof-muhit menejerlari uchun er osti suvlari va suv sathining interfeysi to'g'risidagi qo'llanma. Atrof muhitni muhofaza qilish agentligi. 2009 yil. ISBN  9781849111317.
  16. ^ Brunke, Matias; Gonser, Tom (1997). "Daryolar va er osti suvlari o'rtasidagi almashinuv jarayonlarining ekologik ahamiyati". Chuchuk suv biologiyasi. 37 (1): 1–33. doi:10.1046 / j.1365-2427.1997.00143.x. ISSN  1365-2427.
  17. ^ Gendi, C. J .; Smit, J. V. N .; Jarvis, A. P. (2007 yil 15-fevral). "Giporey zonasida kondan olinadigan ifloslantiruvchi moddalarning susayishi: sharh". Umumiy atrof-muhit haqidagi fan. 373 (2): 435–446. Bibcode:2007ScTEn.373..435G. doi:10.1016 / j.scitotenv.2006.11.004. ISSN  0048-9697. PMID  17173955.
  18. ^ Uayt, Devid S. (1993 yil 1 mart). "Giporey zonalarini aniqlash va belgilash istiqbollari". Shimoliy Amerika bentologik jamiyati jurnali. 12 (1): 61–69. doi:10.2307/1467686. ISSN  0887-3593. JSTOR  1467686.
  19. ^ Smit, J. V. N .; Surridge, B. W. J.; Xekston, T. X .; Lerner, D. N. (2009 yil 15-may). "Er osti suvlari va er usti suvlari oralig'idagi ifloslantiruvchi moddalarning susayishi: tasniflash sxemasi va milliy miqyosdagi nitrat ma'lumotlari yordamida statistik tahlil". Gidrologiya jurnali. 369 (3): 392–402. Bibcode:2009JHyd..369..392S. doi:10.1016 / j.jhydrol.2009.02.026. ISSN  0022-1694.
  20. ^ Xarvi, F. Edvin; Li, Devid R.; Rudolph, Devid L.; Frape, Shaun K. (1997 yil noyabr). "Pastki cho'kindi elektr o'tkazuvchanligini xaritalash yordamida katta ko'llarda er osti suvlari chiqindilarini aniqlash". Suv resurslarini tadqiq qilish. 33 (11): 2609–2615. Bibcode:1997 yil WRR .... 33.2609H. doi:10.1029 / 97WR01702.
  21. ^ Muzlash, R. Allan; Uiterspun, P. A. (1967). "Mintaqaviy er osti suvlari oqimining nazariy tahlili: 2. Suv sathining konfiguratsiyasi va er osti o'tkazuvchanligining o'zgarishi ta'siri". Suv resurslarini tadqiq qilish. 3 (2): 623–634. Bibcode:1967WRR ..... 3..623F. doi:10.1029 / WR003i002p00623. ISSN  1944-7973.
  22. ^ Qish, Tomas C. (1995). "Er osti suvlari va er usti suvlarining o'zaro ta'sirini tushunishda so'nggi yutuqlar". Geofizika sharhlari. 33 (S2): 985–994. Bibcode:1995RvGeo..33S.985W. doi:10.1029 / 95RG00115. ISSN  1944-9208.
  23. ^ Pinder, Jorj F.; Zauer, Stenli P. (1971). "Banklarni saqlash ta'siri tufayli toshqin to'lqinlarini modifikatsiyasini raqamli simulyatsiyasi". Suv resurslarini tadqiq qilish. 7 (1): 63–70. Bibcode:1971WRR ..... 7 ... 63P. doi:10.1029 / WR007i001p00063. ISSN  1944-7973.
  24. ^ Xarvi, Judson V.; Benkala, Kennet E. (1993). "Tog'li suv sathida suv sathidagi er usti suv almashinuviga relyefli relyefning ta'siri". Suv resurslarini tadqiq qilish. 29 (1): 89–98. Bibcode:1993WRR .... 29 ... 89H. doi:10.1029 / 92WR01960. ISSN  1944-7973.
  25. ^ Kardenas, M. Bayani (2009). "Vodiy qiyaligi va kanal sinuozitesiga asoslangan lateral giforeik oqim uchun model". Suv resurslarini tadqiq qilish. 45 (1): W01501. Bibcode:2009 yil WRR .... 45.1501C. doi:10.1029 / 2008 WR007442. ISSN  1944-7973.

Tashqi havolalar